KR100850612B1 - 냉장고 및 냉장고의 운전 방법 - Google Patents

냉장고 및 냉장고의 운전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케이스; 케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되고, 김치가 담기는 공간; 그리고, 공간의 적어도 일부를 차지하며, 과냉각된 액체가 담기고, 과냉각된 액체를 고체상으로 변환하도록 외력을 가하는 상 변환기를 구비하는 과냉각부;를 포함하고, 과냉각부가 과냉각부로 열을 공급하는 히터를 구비하며, 과냉각부가 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각부로 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고 및 이를 이용하는 냉장고의 운전 방법에 관한 것이다.
냉장고, 운전, 과냉각, 에너지, 전기장, 전극, 슬러시, 김치, 수정과

Description

냉장고 및 냉장고의 운전 방법{REFRIGERATOR AND METHOD OF OPERATING THE SAME}
도 1은 종래의 냉장고 측단면을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 과냉각 및 고체상 변환을 개념적으로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 실험 결과의 하나를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉장고 측단면을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉장고의 운전 방법을 나타내는 순서도,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉장고 측단면을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 냉장고의 운전 방법을 나타내는 순서도,
도 9는 본 발명에 따라 행해진 실험 결과의 다른 예를 나타내는 도면.
본 발명은 냉장고 및 냉장고의 운전 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉장고 공간의 적어도 일부에서 액체를 과냉각시킨 후에, 고체상으로 변환시키는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법에 관한 것이다.
여기서, 과냉각이란 물과 같은 액체가 고체로의 상 전이온도 이하에서도 전이가 일어나지 않고 고온상(高溫相) 즉, 액체 상태를 유지하는 것을 의미한다. 자연 상태에서, 과냉된 물방울(supercooling water drop)을 그 예로 들 수 있으며, 기존의 냉장고에서도 우연히 물 또는 음료수가 얼지 않고 과냉각 상태가 되는 경우가 있다. 한편 이러한 과냉각의 원리를 냉장고에 적용한 것으로서, 일본 공개특허공보 제S59-151834에 개시된 냉동법 및 일본 공개특허공보 제2001-086967호에 개시된 냉동방법 및 냉장고를 들 수 있으며, 이들은 냉장고 내의 식품에 전기장 또는 자기장을 인가하여 식품을 상 전이온도 이하에서 과냉각 상태로 유지하는 기술을 개시하고 있다. 또한 국제공개공보 WO/98/41115호에 개시된 정전장 처리방법에는 식품의 과냉각 및 해동에 사용할 수 있는 다양한 형태의 전극 구조가 개시되어 있다.
도 1은 종래의 냉장고를 나타내는 도면으로서, 냉장고는 압축기(15)를 구비하여 저온의 냉기가 유통되는 케이스(10)와, 케이스(10) 내부에 설치되어 압축기(15)로부터 냉매를 공급받아 케이스(10) 내부로 냉기를 전달하는 냉매관(20)과, 케이스(10) 내부로 수납되며, 김치 등을 저장하는 바스켓(30)을 포함한다.
그러나, 종래의 냉장고는 액체의 어는점 이하로 냉각되면, 김치 등이 얼어버리는 문제점이 있었으며, 동치미 등의 물김치 또는 수정과 등을 냉각시키면 완전히 얼어서 바로 섭취할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 액체를 함유하는 김치 등의 저장물을 얼리지 않고 과냉각시켜 보관할 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 과냉각 상태의 액체를 고체상으로 변환시킬 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 액체를 과냉각 상태로 유지할 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 슬러시 상태를 유지할 수 있도록 온도 조절이 가능한 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 슬러시 상태의 물김치 또는 수정과를 제조할 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 김치 등의 저장물을 과냉각시켜 저장함으로써, 저장물의 신선도를 높일 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 본 발명은 도어를 포함하는 케이스; 케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되고, 김치가 담기는 공간; 그리고, 공간의 적어도 일부를 차지하며, 과냉각된 액체가 담기고, 과냉각된 액체를 고체상으로 변환하도록 외력을 가하는 상 변환기를 구비하는 과냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한 다. 이러한 구성을 통해, 사용자가 별도의 조작 없이, 슬러시를 얻을 수 있게 된다. 여기서, 슬러시는 과냉각된 액체가 외력에 의해 고체상으로 전환된 것을 의미한다. 액체는 반드시 물일 필요는 없으며, 과냉각된 상태로 될 수 있고, 외력에 의해 슬러시가 될 수 있다면 어떠한 것이어도 좋다.
또한 본 발명은 과냉각부가 과냉각부로 열을 공급하는 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 이때, 히터는 전기 가열식 히터가 사용되는 것이 좋다.
또한 본 발명은 과냉각부가 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각부로 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 에너지는 전기장 또는 자기장의 형태로 액체 또는 과냉각된 액체에 제공될 수 있으나, 액체의 상 전이온도 이하에서 액체가 액체 상태를 유지하도록 하는 형태의 에너지라면 어떠한 형태(예: 초음파, 마그네트론 이용)로도 제공될 수 있으며, 본 발명은 이러한 형태의 에너지를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명은 에너지 생성기가 전극을 구비하여 전기장 형태로 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 케이스에 구비되며, 상 변환기를 작동시키는 버튼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 케이스에 구비되며, 히터를 작동시키는 버튼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 과냉각부가 상 변환기의 외력이 공간의 외부로 전달되는 것 을 차단하는 차단재를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 도어를 포함하는 케이스; 그리고, 케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되는 공간;을 포함하는 냉장고를 운전하는, 냉장고의 운전방법에 있어서, 공간에서 액체를 과냉각 상태로 만드는 제1 단계; 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 변환하는 제2 단계; 고체상의 액체에 열을 가하여 액체로 변환하는 제3 단계; 그리고, 액체를 과냉각 상태로 만드는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전방법을 제공한다.
또한 본 발명은 제1 단계 및 제4 단계가 냉기와 함께, 전기장 및 자기장 중의 적어도 하나를 이용하여 에너지를 공급함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 제3 단계에서, 히터의 작동이 도어 닫힘과 연동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법을 제공한다. 이때, 히터는 도어가 닫히면 즉시 작동하거나, 시간 차이를 두고 작동하여도 좋다.
또한 본 발명은 도어를 포함하는 케이스; 그리고, 케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되는 공간;을 포함하는 냉장고를 운전하는, 냉장고의 운전 방법에 있어서, 공간에서 액체를 과냉각 상태로 만드는 제1 단계; 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 변환하여 슬러시 상태로 만드는 제2 단계; 그리고, 슬러시 상태를 유지하도록 고체상의 액체가 얼지 않도록 온도를 제어하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 제3 단계가 공간의 냉기 조절 및 히터에 의한 열 공급 중의 적어도 하나에 의해 온도조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 제3 단계에서, 온도의 조절이 도어 닫힘과 연동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법을 제공한다. 이때, 온도의 조절은 도어가 닫히면 즉시 시작되거나, 시간 차이를 두고 시작되어도 좋다.
또한 본 발명은 케이스; 케이스 내에 위치하며, 물을 포함하는 김치가 놓이는 공간; 공간에 냉기를 공급하도록 공간의 주위에 형성되는 냉매관; 그리고, 김치의 물이 과냉각 상태를 유지하도록 공간으로 에너지를 공급하는 에너지 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 도어를 포함하는 케이스; 케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되는 공간; 그리고, 공간의 적어도 일부를 차지하며, 과냉각된 액체가 외력에 의해 고체상으로 변환된 슬러시가 담기고, 슬러시 상태를 유지하도록 슬러시의 온도를 조절하는 상태 유지기를 구비하는 과냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 과냉각부가 과냉각된 액체가 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각부로 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 과냉각부가 과냉각된 액체를 고체상으로 변환하도록 외력을 가하는 상 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 과냉각된 액체의 상태 유지를 위한 에너지 제공과 슬러시의 상태 유지를 위한 온도를 제어하는 제어 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 과냉각부가 과냉각부로 열을 공급하는 히터를 구비하며, 상태 유지기는 공간을 냉각하는 냉기 및 히터의 열 중의 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
또한 본 발명은 상태 유지기가 과냉각부 내에 위치하는 교반기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 후술되는 상세한 설명 또는 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 오직 특허청구범위에 의해서만 제한된다.
도 2는 본 발명에 따른 과냉각 및 고체상 변환을 개념적으로 나타내는 도면으로서, 본 발명에 따르면, 먼저 전극(40) 사이에 과냉각의 대상이 되는 액체(41)를 둔다. 다음으로, 냉기(42)가 공급되는 상태에서, 교류 전원(43)을 이용하여 액체(41)에 전기장을 인가한다. 이에 의해, 액체(41)는 그 상 전이온도 이하(예: 1기압하의 물의 경우에 0℃)에서 얼지 않고, 과냉각 상태를 유지한다. 산소와 수소로 구성된 물이 어는 것이 방해되는 이유는 전기장과 같은 에너지가 공급됨으로써, 물의 수소 결합이 방해되기 때문인 것으로 알려져 있다. 이렇게 생성된 과냉각된 액체에 상 변환기(44)를 통해 외력을 가하면, 예를 들어, 전기적 충격기(igniter)를 이용하여 전기적인 힘을 가하면, 이 힘에 의해 과냉각된 액체에 가해지고 있는 에너지 또는 가해진 에너지(이는 조건에 따라 에너지가 일정 시간 동안 가해진 후에 중단되어도 과냉각 상태가 유지될 수 있음을 의미한다.)에 의해 유지되던 과냉각 상태가 교란되어 동결핵이 형성되고, 과냉각된 액체가 급속히 고체상으로 전환되면서 슬러시가 형성된다. 이때, 과냉각된 액체의 온도는 과냉각된 상태의 온도에서 상 전이온도로 바뀌게 된다.
본 발명에 따라 실제 행해진 실험 결과는 아래와 같다.
1. 전극 및 용기의 설치
가로 및 세로의 길이가 100mm인 두개의 전극을, 200mm의 거리를 두고 설치하였다. 그리고, 사이에 두개의 전극과 거리를 두고 1L의 물이 든 용기를 위치시켰다.
2. 과냉각 방법
온도가 -6.8℃인 냉장고에서 상기 장치를 위치시키고, 40kHz, 2kV로 전기장을 인가하였다. 전기장은 상기 장치를 냉장고에 넣음과 동시에 인가되었으며, 과냉각이 충분히 이루어졌다고 판단되는 시점에서, 1500V 전기 라이터용 전기 충격기를 이용하여, 과냉각된 액체를 고체상으로 전환시켰다. 그 결과는 도 9에 나타내었다.
도 3은 본 발명에 따른 실험 결과의 하나를 나타내는 도면으로서, 가해진 전력(power)과 과냉각된 액체의 온도 간의 상관 관계를 보이고 있다. 이 결과에 의하면, 양자가 거의 선형 비례 관계에 있음을 알 수 있으며, 이는 주어진 주변 온도 하에서, 에너지 생성기에 의해 주어지는 전력을 조절함으로써, 과냉각된 액체의 설정 온도를 제어할 수 있음을 의미한다.
본 발명의 제1 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉장고 측단면을 나타내는 도면으로서, 냉장고는 케이스(100)와, 도어(200)와, 공간(300)과, 냉매관(400)과, 압축기(500)와, 히터(600)와, 에너지 생성기(700)와, 상 변환기(800)와, 차단재(900)와, 입력부(120)와, 도어 스위치(240)와, 제어 유닛(160; 도 5에 도시)을 포함한다.
케이스(100)는 본 실시예에서 전면이 개방되고, 내부에 김치 등이 담기는 공간(300)을 제공하는데, 본 실시예에서 상기 공간(300)은 3부분으로 구획되어 냉기에 의해 냉각되며, 상기 공간(300) 중의 어느 하나가 과냉각부(320)로 이루어진다. 본 실시예에서 케이스(100)는 상기 공간(300)과 케이스(100) 외면 사이에 냉매관(400), 압축기(500), 히터(600), 에너지 생성기(700), 차단재(900)가 설치된다. 또한, 케이스(100) 외면측은 외부와 단열을 위해 발포부재(140)가 발포되어 형성되는 것이 바람직하다.
도어(200)는 케이스(100)의 개방된 전면을 개폐하는데, 본 실시예에서 도어(200)는 상기 공간(300)으로 슬라이딩되어 들어가고 나오는 바스켓(220)이 일체로 구비된다. 이에 따라, 바스켓(220)에 김치 등을 저장할 수 있게 된다.
과냉각부(320)는 상기 공간(300)의 적어도 일부를 차지하며, 과냉각된 액체가 담기는데, 본 실시예에서 과냉각부(320)는 상기 공간(300) 중의 최상측에 형성된다.
냉매관(400)은 상기 공간(300)의 주위에 위치하도록 케이스(100)에 설치되어 상기 공간(300)을 냉각시키는데, 본 실시예에서 냉매관(400)은 케이스(100)의 배면측에 설치되어 상기 공간(300)에 냉기를 전달한다.
압축기(500)는 케이스(100)에 설치되고 냉매관(400)과 연결되어 냉매관(400)을 통과하는 냉매를 압축하며, 압축되는 냉매의 압력 또는 양을 조절하여 냉매의 냉력을 조절할 수 있다.
히터(600)는 과냉각부(320)로 열을 공급하도록 과냉각부(320) 주위에 설치되는데, 본 실시예에서 히터(600)는 과냉각부(320)의 상측에 위치하도록 케이스(100)에 설치된다. 본 실시예에서 히터(600)는 열선으로 이루어지고, 열선에 전류를 흘려 발생하는 저항에 의해 열이 발생하도록 한다. 이에 따라, 냉매관(400)과 상호적으로 작동하여 과냉각부(320)의 온도를 조절할 수 있게 된다.
에너지 생성기(700)는 과냉각부(320)가 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각부(320)로 에너지를 공급하는데, 본 실시예에서 에너지 생성기(700)는 전극으로 이루어지고, 전기장 형태로 에너지를 제공한다. 보다 상세하게 본실시예에서 전극은 제1 전극(720)과, 제2 전극(740)을 구비한다. 제1 전극(720)은 과냉각부(320)의 상면측에 위치하도록 설치되며, 제2 전극(740)은 과냉각부(320)의 하면측에 위치하도록 설치되어, 제1 전극(720) 및 제2 전극(740)으로 전류를 흘리면, 제1 전극(720)과 제2 전극(740) 사이에 전기장이 형성된다. 이에 따라, 과냉각부(320)에 전기장을 형성시키게 된다.
상 변환기(800)는 과냉각된 액체를 고체상으로 변환하도록 외력을 가하며, 과냉각부(320)에 구비되는데, 본 실시예에서 상 변환기(800)는 과냉각부(320)의 상면에 위치한다. 본 실시예에서 상 변환기(800)는 전기 충격기로 이루어지며, 과냉각부(320) 상면에 돌출되도록 설치되어 과냉각부(320) 내의 과냉각된 액체에 전기 적 충격을 가하게 된다.
차단재(900)는 상 변환기(800)의 외력이 상기 공간(300)의 외부로 전달되는 것을 차단하도록 케이스(100)에 설치되는데, 본 실시예에서 상 변환기(800)가 전기 충격기로 이루어지게 됨에 따라, 차단재(900)는 절연재로 이루어지게 되며, 케이스(100) 내면측에 설치된다.
입력부(120)는 케이스(100)에 구비되며, 상 변환기(800)를 작동시키는 제1 버튼과, 케이스(100)에 구비되며, 히터(600)를 작동시키는 제2 버튼을 구비한다. 본 실시예에서 입력부(120)는 케이스(100) 전면 상측에 위치하여 상 변환기(800) 또는 히터(600)의 작동에 대한 정보를 입력하게 된다.
도어 스위치(240)는 히터(600)의 작동이 도어(200)의 닫힘과 연동하도록 케이스(100)에 설치되는데, 본 실시예에서 도어 스위치(240)는 과냉각부(320)에 위치하는 도어(200)가 과냉각부(320)를 닫았을 때, 히터(600)가 작동되도록 상기 도어(200)와 대응하는 케이스(100) 면에 돌출되도록 설치된다. 이에 따라, 도어 스위치(240)는 히터(600)로 공급되는 전원을 연결 또는 차단하게 된다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타내는 블록도로서, 제어 유닛(160)은 압축기(500)에 전원이 공급되도록 하여 냉매의 냉력을 조절함에 따라 상기 공간(300)에 전달되는 냉기를 조절하고, 히터(600)에 전원이 공급되도록 하여 과냉각부(320)에 전달되는 열기를 조절하고, 에너지 생성기(700)에 전원이 공급되도록 하여 에너지 생성기(700)에서 발생하는 전기장이 과냉각부(320)에 형성되도록 한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉장고의 운전 방법을 나타내는 순서도로서, 냉장고의 운전 방법은 과냉각 단계(S1)와, 상 변환 단계(S2)와, 상 유지 단계(S3)를 포함한다.
과냉각 단계(S1)는 과냉각부(320)에서 액체를 과냉각 상태로 만드는 것으로서, 본 실시예에서 과냉각 단계(S1)는 제어 유닛(160)이 압축기(500)에 전원이 공급되도록 하고, 이에 따라 냉매의 냉력이 증가되도록 하여 과냉각부(320)에 전달되는 냉기의 온도가 하강되도록 하고, 이와 동시에 또는 순차적으로 제어 유닛(160)이 에너지 생성기(700)에 전원이 공급되도록 하여 제1 전극(720) 및 제2 전극(740)이 과냉각부(320)에 형성되는 전기장을 발생시킨다. 이에 따라, 과냉각부(320)의 온도가 하강하더라도 과냉각부(320)에 형성되는 전기장의 영향에 의해 액체는 얼지 않고 과냉각 상태가 된다.
상 변환 단계(S2)는 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 변환하는 것으로서, 본 실시예에서 상 변환 단계(S2)는 과냉각된 액체에 상 변환기(800)를 통해 외력을 가하여 슬러시 상태로 변환하는데, 상 변환기(800)를 이루는 전기 충격기로 과냉각부(320)에 전기적 충격을 가한다. 이에 따라 과냉각된 상태의 액체가 고체상으로 변환된다. 즉 본 실시예에서 과냉각된 액체가 슬러시 상태로 변환된다.
상 유지 단계(S3)는 고체상을 유지하도록 고체상의 액체가 얼지 않게 온도를 조절하는 것으로, 본 실시예에서 상 유지 단계(S3)는 제어 유닛(160)이 압축기(500) 또는 히터(600)를 조절하여 과냉각부(320)에 전달되는 냉기 및 열 중의 적어도 하나에 의해 온도조절이 이루어지게 되어 과냉각부(320)에 저장된 슬러시가 그 상태를 유지하게 된다.
본 발명의 제2 실시예를 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉장고 측단면을 나타내는 도면이으로서, 본 실시예에서 냉장고는 상태 유지기로서, 교반기(820)를 구비한다. 상기한 제1 실시예와 동일한 구성은 동일한 번호를 부여하고 설명을 생략한다.
냉장고는 교반기(820)를 포함하는데 본 실시예에서 교반기(820)는 과냉각부에 위치하는 바스켓(220) 내부에 설치된다. 본 실시예에서 교반기(820)는 모터(840)와 팬(860)을 구비하는데, 모터(840)는 바스켓(220)의 외부 일측에 설치되고, 케이스(100)에 구비된 제어 유닛(160)이 모터(840)에 전원이 공급되도록 한다. 팬(860)은 모터(840)에 고정연결되고, 바스켓(220)의 내부에 위치하도록 설치되어, 바스켓(220) 내부에서 회전함에 따라 바스켓(220)에 담긴 슬러시가 그 상태를 유지하도록 한다. 여기서, 바스켓(220)에 담긴 슬러시는 과냉각된 액체에 사용자가 외력을 가하여 고체상으로 변환되어 이루어진 것일 수도 있고, 제1 실시예에서 구비된 상 변환기(800)에 의해 과냉각된 액체가 고체상으로 변환되어 이루어진 것일 수도 있다. 이때, 슬러시 상태 유지는 교반기(820) 없이 온도 조절로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 히터(600)의 열 및 냉매관(400)의 냉기 중의 적어도 하나에 의해 이루어진다. 이를 위해, 제어 유닛(160)이 히터(600) 및 압축기(500)를 조절한다.
본 발명의 제3 실시예를 설명한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 냉장고의 운전 방법을 나타내는 순서도로서, 냉장고의 운전 방법은 과냉각 단계(S100)와, 상 변환 단계(S200)와, 가열 단 계(S300)와, 재 과냉각 단계(S400)를 포함한다. 본 실시예에서 냉장고의 구성은 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
과냉각 단계(S100)는 과냉각부(320)에서 액체를 과냉각 상태로 만드는 것으로서, 본 실시예에서 과냉각 단계(S100)는 제어 유닛(160)이 압축기(500)를 조절하여 냉매의 냉력을 증가시킴에 따라 과냉각부(320)에 전달되는 냉기의 온도가 하강하고, 이와 동시에 또는 순차적으로 제1 전극(720) 및 제2 전극(740)에서 과냉각부(320)에 형성되는 전기장을 발생시킨다. 이에 따라, 과냉각부(320)의 온도가 하강하더라도 과냉각부(320)에 형성되는 전기장의 영향에 의해 액체는 얼지 않고 과냉각 상태가 된다.
상 변환 단계(S200)는 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 변환하는 것으로서, 본 실시예에서 상 변환 단계(S200)는 과냉각된 액체에 상 변환기(800)를 통해 외력을 가하여 슬러시 상태로 변환하는데, 상 변환기(800)를 이루는 전기 충격기가 과냉각부(320)에 전기적 충격을 가한다. 이때 과냉각부(320)에 가해지는 전기적 충격은 과냉각부(320)에 저장된 액체에도 전달되는데, 이에 따라 과냉각된 상태의 액체가 고체상으로 변환된다. 즉 본 실시예에서 과냉각된 액체가 슬러시 상태로 변환된다.
가열 단계(S300)는 상 변환 단계(S200)에서 고체상으로 변환된 과냉각 액체의 상을 액체로 변환하는 것으로서, 본 실시예에서 가열 단계(S300)는 슬러시 상태의 액체에 히터(600)가 열을 가하여, 다시 액체 상태로 상 변환을 시킨다.
재 과냉각 단계(S400)는 가열 단계(S300)에서 고체상에서 액체로 변환된 액 체를 과냉각 시키는 것으로, 본 실시예에서 재 과냉각 단계(S400)는 압축기(500)에 의해 냉매가 과냉각부(320)에 냉기를 공급하고, 동시에 또는 순차적으로 에너지 생성기(700)가 과냉각부(320)에 전기장을 형성시킴으로써, 액체를 과냉각시킨다. 이에 따라, 액체는 다시금 고체상을 지니는 액체가 된다. 즉 슬러시 상태가 된다.
상기와 같은 단계를 반복함에 따라 액체는 슬러시 상태를 유지할 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명된 본 발명에 의해 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있는 것은 본 발명의 범위에 해당하며, 본 발명으로부터 균등하게 유추될 수 있는 것 또한 본 발명의 범위에 해당한다.
전술한 구성에 의한 본 발명은 액체를 포함하는 김치 등의 저장물을 얼리지 않고 과냉각시켜 보관할 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 과냉각 상태의 액체를 고체상으로 변환 시킬 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 액체를 과냉각 상태로 유지할 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 슬러시 상태를 유지할 수 있도록 온도 조절이 가능한 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 슬러시 상태의 물김치 또는 수정과를 제조할 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 김치 등의 저장물을 과냉각시켜 저장함으로써, 저장물의 신선도를 높일 수 있는 냉장고 및 냉장고의 운전 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 도어를 포함하는 케이스;
    케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되고, 김치가 담기는 공간;
    공간의 적어도 일부를 차지하며, 김치를 상전이 온도 이하에서 과냉각 상태로 유지하는 과냉각부; 그리고,
    김치의 과냉각 상태가 해제된 경우, 열을 공간 또는 과냉각부에 공급하는 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
  3. 제2항에 있어서, 과냉각부는 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각부로 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 구비하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
  4. 제 3 항에 있어서, 에너지 생성기는 전기장 형태로 에너지를 제공하는 전극을 구비하는 특징으로 하는 김치 냉장고.
  5. 제2항에 있어서, 케이스에 구비되며, 김치의 과냉각 상태를 해제하여 고체상으로 변환하도록 외력을 가하는 상 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서, 과냉각부는 상 변환기의 외력이 공간의 외부로 전달되는 것을 차단하는 차단재를 구비하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
  8. 도어를 포함하는 케이스; 그리고, 케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되는 공간;을 포함하는 냉장고를 운전하는, 냉장고의 운전방법에 있어서,
    공간에서 액체를 과냉각 상태로 만드는 제1 단계;
    과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 변환하는 제2 단계;
    고체상의 액체에 열을 가하여 액체로 변환하는 제3 단계; 그리고,
    액체를 과냉각 상태로 만드는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제1 단계 및 제4 단계는 냉기와 함께, 전기장 및 자기장 중의 적어도 하나를 이용하여 에너지를 공급함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    제3 단계에서, 히터의 작동은 도어 닫힘과 연동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법.
  11. 도어를 포함하는 케이스; 그리고, 케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되는 공간;을 포함하는 냉장고를 운전하는, 냉장고의 운전 방법에 있어서,
    공간에서 액체를 과냉각 상태로 만드는 제1 단계;
    과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 변환하여 슬러시 상태로 만드는 제2 단계; 그리고,
    슬러시 상태를 유지하도록 고체상의 액체가 얼지 않도록 온도를 제어하기 위해, 공간의 냉기 조절 및 히터에 의한 열 공급을 수행하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    제3 단계에서, 온도의 조절은 도어 닫힘과 연동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 방법.
  14. 도어를 포함하는 케이스;
    케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되는 공간;
    공간에 전기장을 인가하여, 저장물을 상전이 온도 이하에서 과냉각 상태로 유지시키는 에너지 생성기;
    저장물의 과냉각 상태가 해제될 경우, 저장물을 가열하는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  15. 도어를 포함하는 케이스;
    케이스 내에 위치하며, 냉기에 의해 냉각되는 공간;
    공간의 적어도 일부를 차지하며, 과냉각된 액체가 외력에 의해 고체상으로 변환된 슬러시가 담기고, 슬러시 상태를 유지하도록 슬러시의 온도를 조절하는 상태 유지기를 구비하는 과냉각부를 포함하되, 과냉각부는 과냉각부로 열을 공급하는 히터를 구비하며, 상태 유지기는 공간을 냉각하는 냉기 및 히터의 열 중의 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  16. 제 15 항에 있어서,
    과냉각부는 과냉각된 액체가 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각부로 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  17. 제 15 항에 있어서,
    과냉각부는 과냉각된 액체를 고체상으로 변환하도록 외력을 가하는 상 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  18. 제 16 항에 있어서,
    과냉각된 액체의 상태 유지를 위한 에너지 제공과 슬러시의 상태 유지를 위한 온도를 제어하는 제어 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  19. 삭제
  20. 삭제
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